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  • 舆情观察 “绿色”氨或成为海运能源未来

      溶液氨常用于肥料和清洁剂中,而也许有一天,它将成为世界各地▽•●◆运输可再生能源的关键。目前★▽…◇有一些国家和企业项目正在评估其可行性——即将风能、太阳能、潮汐能和核能等多余的可再生能源转化为氨的形式进行运输,之后再转化回可用能源。

      氨分子(NH3)由一个氮原子和三个氢原子组成,是利用化学方法结合过剩可再生能源的理想选择。与其他几种化合物一样,液氨可使用化学罐车运输至终端用户。基于◇=△▲其近环境液化点,它可能比氢更适合远距离运输。一旦卸载完毕,氨又可以通过燃料电池、燃气轮机或内燃机转换回可用能源及热能。

      为推动建立碳排放和谐社会,挪威等国正在孵化项目,预期大规模宣传这▲=○▼一理念。为了确定其技术和经济可行性,研究人员进行了一★△◁◁▽▼项研究,测试在挪威陆地最北部的芬马克郡(Finnmark)生产的过剩风能是否能转化为压缩氢或氨,并输送至与外界隔绝的斯瓦尔巴特群岛(Svalbard)。这些项目是通过船舶▷•●对可再生能源进行全球运输这一潜在新常态的范例。为了进一步阐明这一主题,本文探讨了挪威的斯瓦尔巴群岛项目,并考虑了航运业如何在不断发展的能源市场中发挥重要作用。

      尽管挪威政府仍在评估电力生产技术,如果其决定开展向斯瓦尔巴特群岛提供氨,这将标志着第一个通过氨提供社区供热和电力的大型项目启动。2016年,在决定关闭斯瓦尔巴特群岛的传统燃煤电厂后,人们开始讨论用氨•●作为芬马克郡和斯瓦尔巴特群岛传输能源的载体。据可再生能源公司Statkraft(挪威政府的主要合作伙伴之一)估计,目前该地区煤炭储量只能维持到2025年。在那之后,就需用散货船只将煤炭运输至岛上,或者需要在岛上建新发电厂。

      与石油化工业中使用的其他产品类似,几十年来氨一直使用船只来运输。液化石油气(LPG)运输船似乎是最受欢迎的远距离运输大量氨的交通工具。这些船通过全冷冻、半冷冻或完全加压的容器使货物保持液态。

      为使氨保持液态,通常将氨气储存在装有液化气的棱柱形储罐中,这些储罐的工作温度至少在零下五十度(-50℃)。运输船通常能运输1.5万-8.5万立方米的氨,最常见◆●△▼●的运输体积有3万、5.2万和8万立方米。利用与液化天然▲★-●气(LNG)运输船相同的一些设计原理,液化石油气☆△◆▲■运输船有一级和二级屏障,以确保在制冷系统或一级屏障出现故障时,储存的氨得以控制。

      在斯瓦尔巴特群岛案例和世界各地其他“绿色”氨项目的研究背景下,氨由于具备相对较大的能量密度和较低的能量输入而受•□▼◁▼到关注。氨可以在标准大气★-●=•▽压下以零下34摄氏度的冷冻液体形式储存,也可以在正常环境温度下以10巴左右的压力储存(1巴=100,000帕)。与液态氢相比,氨的能量密度几乎是其两倍,当从源头通过容器运输至终端用户时,氨需要更少能量和绝缘材料来保持液体状态。

      然而,氨的主要缺点之一◇…=▲是毒性高。根据美国劳工部职业安全与健康管理局(•☆■▲OSHA)说:“氨对人体健康有严重危害,因其对人的皮肤、眼睛和肺部具有腐蚀性。”此外,当与空气◆▼混合,氨浓度到达15%至28%时(按体积计算)将可燃。传统上来讲,用于化肥生产的氨原料以“无水氨”的形式运输,这意味着它可以迅速溶水,形成强碱溶★◇▽▼•液,如氢氧化铵,在高浓度下也具有很高▪▲□◁毒性。为确保公众和船员的安全,运载氨的船舶必须遵守国际海事组织(IMO)制定的《散装运输液化气体船舶构造和设备国际规范》(IGC规范)。

      值得一提的是,也有一些海事工程项目评估氨作为海洋燃料的可行性。一些大型项目包括:由荷兰船舶设计公司C-Job进行的可行性研究,以及全球船舶发动机和能源系统供应商MAN ES宣布启动耗资数百万美金的研究开发计划,来开发氨二冲程发动机。理想状态是,海上和公用事业部门的研究成▼▼▽●▽●果可达到高潮,形成全新的物流供应链。使用液化石油气运输船舶储存□◁“绿色”氨,其中一部分用作船舱燃料,运输能源给消费者。

      不管各个项目的成果如何,从世界各地各种关于氨项目的数量和时间来看,很明显,将氨用于港口和水路方式很可能将更加普遍。根据这些发展情况,公用事业及航运业的股东应密切留意其发展状况,以决定在什么情况下这些举措可以盈利。

      朗伊尔城(Longyearbyen)是斯瓦尔巴特群岛最大的城镇,将可能会成为首批大规模使用从芬马克郡风力发电场产生的绿色氢或氨能源的城镇之一。

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